隔离型半双工RS-485收发器——ADM2483应用介绍

ADM2483页/共7页隔离型半双工RS-485收发器——ADM2483一、功能描述ADM2483是ADI（Analogdevice,inc）公司推出的基于其专利iCoupler磁隔离技术的隔离型RS-485收发芯片。内部集成了三通道的数字隔离器、带三态输出的差分驱动器和一个带三态输入的RS485差分接收器。节点数可允许多达256个，最高传输速率可达500Kbps。iCoupler磁隔离技术是ADI公司的一项专利隔离技术，是一种基于芯片尺寸的变压器隔离技术，它采用了高速CMOS工艺和芯片级的变压器技术。所以，在性能、功耗、体积等各方面都有传统光电隔离器件（光耦）无法比拟的优势。由于磁隔离在设计上取消了光电耦合器中影响效率的光电转换环节，因此它的功耗仅为光电耦合器的1/6--1/10，具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力。同时也消除了光电耦合中不稳定的电流传输率，非线性传输，温度和使用寿命等方面的问题。ADM2483采用具有短路电流限制的限摆率驱动器，较低摆率降低了不恰当的终端匹配和接头产生的误码。集成的热关断电路可将驱动器输出置为高阻状态，防止过度的功率损耗。该芯片封装采用易于使用的SOW-16封装，工业级温度范围，无需任何分立元件就可实现RS-485通信功能。二、性能特征带隔离的RS-485收发器隔离电压：2500Vrms最高传输速率500Kbps总线最大节点数：256个热关断保护模式具有真正的失效保护功能瞬态高共模抑制能力：25KV/μs低功耗：最大2.5mA工作电流工作电压：VDD1：2.7~5.5VVDD2：4.75~5.25V工作温度范围：-40℃--+85℃小封装：SOIC-16宽体图1,ADM2483功能框图ADM2483页/共7页三、应用范围所有RS-485通信场合需要电平转换器485通信工业控制局域网四、芯片引脚说明（如图2所示）引脚名称功能描述1VDD1逻辑端供电电源(2.7V~5.5V)2,8GND1逻辑端电源地(2脚、8脚内部已连接)3RxD接收输出，当RE(接收使能)为高电平时，此位禁止输出。4RE接收使能控制，低电平有效。5DE发送使能控制，高电平有效。6TxD发送输入，当DE(发送使能)为低电平时，此位无效。7PV电源监控脚，当此引脚电平高于2.0V，芯片工作，低于2.0V时，芯片不工作。9,15GND2总线端电源地(9脚、15脚内部已连接)10,11,14NC无电气连接12A输入/输出同相端13B输入/输出反相端16VDD2总线端供电电源(4.75V~5.25V)图2、ADM2483引脚功能图ADM2483页/共7页五、典型参数工作参数典型值单位工作电压VDD1(逻辑端)2.7--5.5VVDD2(总线端)4.75~5.25V工作电流2.0mA隔离电压2500V驱动器输入输出延迟250~620ns接收器输入输出延迟400~1050ns速率500KbpsESD保护±2KV故障保护电压-9~+14V输出电流-35~+35mA差分电压(A,B)-200~-30mV六、功能及应用1、驱动真值表电源状态输入部分输出部分VDD1VDD2PVDETxDAB有效有效2.0V高电平高电平高电平低电平有效有效2.0V高电平低电平低电平高电平有效有效2.0V低电平任意值高阻高阻有效无效2.0V任意值任意值高阻高阻无效有效2.0V任意值任意值高阻高阻无效无效2.0V任意值任意值高阻高阻有效有效2.0V任意值任意值高阻高阻有效有效2.0V任意值任意值高阻高阻ADM2483页/共7页2、接收真值表电源状态输入部分输出部分VDD1VDD2PVA-B(V)RERxD有效有效2.0V≥-0.03低电平或悬空高电平有效有效2.0V≤-0.2低电平或悬空低电平有效有效2.0V-0.2≤A-B≤-0.03低电平或悬空不确定有效有效2.0V开路/短路低电平或悬空高电平有效有效2.0V任意值高电平高阻有效无效2.0V任意值低电平或悬空高电平无效有效2.0V任意值低电平或悬空高电平无效无效2.0V任意值低电平或悬空低电平有效有效2.0V高阻任意值高阻有效有效2.0V高阻任意值高阻3、热关断模式ADM2483具有热关断功能，可防止温度过高时芯片因电源的过度损耗而毁坏。当芯片工作温度高于150℃时，ADM2483独有的热关断电路会关断驱动器输出；而当温度回到140℃时，ADM2483会自动使能驱动器输出。4、真正的失效保护真正的失效保护功能即当接收器输入为开路、短路、或空闲时,失效保护功能可使接收器的输出逻辑变成高电平1。RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV，但没有规定电平范围。在以下三种情况下，这会带来一定的问题：总线上的所有收发器都没有工作，因此出现了高阻态。这意味着总线上的终端电阻导致接收器输入之间的差分电压是0V。RS-485总线出现短路，线路之间的电压也会出现0V。出现开路或没有连接电表时，差分电压也是0V，这是因为收发器本身在输入之间具有高阻，迫使出现0V。上述三种情况下，差分电压均为0V，然而，RS-485规范定义0V是不确定电压。这意味着接收器输出可以是高电平，也可以是低电平，甚至在高电平和低电平之间振荡。ADM2483页/共7页ADM2483的失效保护接收器规定接收器阈值在-30mV和-200mV之间，这要比RS-485规定的阈值严格一些，因此也符合该规范。利用这一特点将0V差分电压定义为已知状态，从而避免了上述三种情况的发生。在电路设计时，可以不必采用RS485电路A,B线上的两个上拉、下拉偏置电阻。详细参见第七部分的典型应用电路图。5、允许多收发器总线接入ADM2483有1/8单位负载的接收器输入阻抗(96kΩ),最多可允许256个收发器接入总线,而一般的RS-485器件最多只能有32个收发器接入总线。6、电源监控功能ADM2483独具的PV(第7脚)电源监控功能，可根据供电电源的稳定情况而开断芯片工作，为了避免因VDD1缓慢上电/掉电(100μs/v)引起的A,B输出抖动情况，ADM2483设计了PV(power-valid)电源监控功能，当电平低于2.0V时，此引脚为低电平，芯片不工作。当电平高于2.3V时，此引脚为高电平，芯片正常工作。七、典型电路ADM2483与其它RS-485接口芯片相比，可以不用在A,B两线上附加上拉、下拉电阻，真正实现了单芯片的RS-485功能。本电路仅供参考，若遇特殊应用，为了设备及系统安全，可以选择相应的其它保护措施，如PTC,TVS等等。120P6KE6.8CAP6KE6.8CA1234485接口VDD1VDD1VDD2GND1GND2GND2GND2VDD2TxRxMCUDETxPVRxRE2.7V~5.5V5V磁耦隔离ABADM2483.....图3、ADM2483典型应用电路ADM2483页/共7页八、相关产品选型表型号通讯方式速率（bps）总线节点备注ADM2483半双工500K256低功耗RS-485ADM2485半双工16M50变压器驱动、兼容PROFIBUSADM2486半双工20M50兼容PROFIBUSADM2490E全双工16M32±8KVESD保护ADM2491E半/全双工16M32±8KVESD保护ADM2482E半/全双工16M256±15KVESD保护ADM2484E半/全双工500K256±15KVESD保护ADM2487E半/全双工500K256±15KVESD保护ADM2582E半/全双工16M256集成隔离电源ADM2587E半/全双工500K256集成隔离电源九、管脚封装图※以上数据单位为mm(inch)ADM2483页/共7页十、订购信息型号半/全双工包装形式最小包装量封装无铅状态ADM2483BRWZ半管装47SOIC16WIDE无铅ADM2483BRWZ-REEL半卷带1000SOIC16WIDE无铅声明本中文资料是根据ADI官方提供的英文数据手册相关内容翻译和直接引用而得。仅用于帮助工程师更快更好的了解该芯片基本功能，译文中可能存在文字组织或翻译错误，本公司不对文档中存在的翻译差异及由此产生的错误负责。最终解释权归北京晶圆智通科技有限公司所有，未经本公司授权，任何单位及个人不得非法修改、拷贝和盈利。本公司拥有对此资料所有权及修改权且无需提前通知客户的权利。如需涉及更准确性的资料，请参考原始英文版本资料。版本信息题目：隔离型半双工RS-485收发器ADM2483来源:北京晶圆智通科技有限公司更新时间：2009-11V1.3